GSM’de (Mobil İletişim için Küresel Sistem), A3, A5 ve A8, mobil iletişim ağında güvenliği artırmak için kullanılan algoritmalardır. Her algoritma, mobil cihaz ile ağ arasında iletilen bilgilerin gizliliğinin ve bütünlüğünün sağlanmasında belirli bir amaca hizmet eder.
A3 Algoritması:
A3 algoritması öncelikle kimlik doğrulamadan sorumludur. SIM (Abone Kimlik Modülü) kartında saklanan gizli bir anahtara (Ki) ve ağ tarafından sağlanan rastgele bir sayıya (RAND) dayalı olarak 32 bitlik imzalı yanıt (SRES) üretir. SRES daha sonra doğrulama için ağa geri gönderilir. SRES beklenen değerle eşleşirse ağ, mobil cihazın kimliğini doğrular.
A8 Algoritması:
A8, mobil cihaz ile ağ arasındaki ses ve veri aktarımlarını şifrelemek için kullanılan şifre anahtarını (Kc) oluşturmak için kullanılan bir şifreleme algoritmasıdır. A3 algoritmasına benzer şekilde A8 algoritması da gizli anahtara (Ki) ve rastgele sayıya (RAND) dayanır. Ortaya çıkan şifre anahtarı, iletilen bilgiyi şifreleyerek iletişimin gizliliğini sağlar.
A5 Algoritması:
Gerçek ses ve veri iletişimini güvence altına almak için A5 algoritması kullanılır. Mobil cihaz ile ağ arasında alınıp verilen bilgilerin şifrelenmesinden ve şifresinin çözülmesinden sorumludur. A5’in her biri farklı güvenlik seviyeleri sunan birden fazla sürümü (A5/1, A5/2, A5/3 vb.) vardır. En yaygın kullanılan sürüm, güçlü şifreleme yetenekleriyle bilinen A5/1’dir.
A5/1:
A5/1, gizli anahtarın (Ki) ve rastgele sayının (RAND) kombinasyonuna dayalı olarak sözde rastgele bir anahtar akışı üreten bir akış şifreleme algoritmasıdır. Bu anahtar akışı daha sonra şifrelenmiş verileri üretmek için düz metinle XORlanır. A5/1, GSM iletişimleri için yüksek düzeyde güvenlik sağlayan güçlü bir şifreleme algoritması olarak kabul edilir.
A5/2:
A5/2, A5 algoritmasının bir başka versiyonudur ancak güvenlik açısından A5/1’e göre daha zayıf kabul edilir. Başlangıçta ihracat amacıyla tasarlanmış olup, güvenlik açıklarından dolayı kullanılması önerilmemektedir.
Özetle, A3 kimlik doğrulamayı yönetir, A8 şifre anahtarını oluşturur ve A5, GSM ağlarındaki iletişimi şifreleyerek toplu olarak güvenli ve özel bir mobil iletişim ortamına katkıda bulunur.